Utnytte Gjentatte Transkranial magnetisk stimulering for å forbedre Språk funksjon hos slagpasienter med kronisk ikke-flytende afasi

Summary

Vi utforsker bruken av repeterende transcranial magnetisk stimulering (rTMS) for å bedre språkferdigheter hos pasienter med kronisk hjerneslag og ikke-flytende afasi. Etter å identifisere et område i høyre frontal gyrus for hver pasient som reagerer optimalt for stimulering, målrette vi dette stedet i løpet av ti dager etter rTMS behandling.

Abstract

Transkranial magnetisk stimulering (TMS) har vist seg å forbedre språket funksjon hos pasienter med ikke-flytende afasi ^en. I dette eksperimentet, viser vi administrasjonen av lavfrekvente repeterende TMS (rTMS) til en optimal stimulering området i den høyre hjernehalvdelen hos pasienter med kronisk ikke-flytende afasi. Et batteri av standardiserte språk tiltak er administrert for å vurdere baseline ytelse. Pasientene er deretter randomisert til enten motta reelle rTMS eller innledende humbug stimulering. Pasienter i den virkelige stimulering gjennomgå en site-bestemmende klinisk fase, som består av en serie på seks rTMS økter administreres over fem dager, stimulering er levert til et annet sted i riktig frontallappen under hver av disse øktene. Hvert område-funn økten består av 600 pulser av 1 Hz rTMS, før og etter bilde-navngiving oppgave. Ved å sammenligne graden av forbigående endringer i navngi evne oppstår ved stimulering av candIdate områder, er vi i stand til å finne arealet av optimal respons for hver enkelt pasient. Vi deretter administrere rTMS til dette området under behandlingen fase. Under behandlingen pasientene gjennomgå en totalt ti dager med stimulering over span av to uker, hver økt består av 20 min for en Hz rTMS levert på 90% hvilende motor terskel. Stimulering er koblet sammen med en fMRI-navngiving oppgave på de første og siste dagene av behandlingen. Etter behandlingen fasen er fullført, er språket batteri oppnås ved baseline gjentas to og seks måneder etter stimulering for å identifisere rTMS-induserte endringer i ytelse. FMRI-navngiving oppgave er også gjentatt to og seks måneder etter behandling. Pasienter som er randomisert til humbug arm av studien gjennomgå humbug site-funn, sham behandling, fMRI-navngiving studier, og gjenta språktesting to måneder etter å ha fullført sham behandling. Sham pasienter deretter krysse over til den virkelige stimulering arm, fullfører virkelige site-funn, real behandlinent, fMRI, og to og seks måneders post-stimulering språktesting.

Introduction

Afasi-en ervervet underskudd på egenskaper-er en vanlig og ofte ødeleggende konsekvens av hjerneslag ^to. Selv om en viss grad av utvinning av afasi etter akutt hjerneslag er typisk, mange pasienter oppleve minst en viss grad av vedvarende underskudd, og eksisterende språkterapi er generelt ansett for å være bare beskjedent effektive i å tilrettelegge utvinning ^3-5. Siste årene har sett fremveksten av ikke-invasiv stimulering teknikker som transcranial magnetisk stimulering (TMS) som lovende potensielle behandlingsmetoder for en rekke underskudd etter hjerneslag, inkludert afasi. TMS benytter prinsippet om elektromagnetisk induksjon og innebærer generering av et raskt fluksemiddel magnetfelt i en kveil av tråd. Når spolen er plassert ved siden av hodet til en gjenstand, trenger inn i magnetfeltet i hodebunnen og skallen, indusere en strøm i underliggende kortikale nevroner som er tilstrekkelig til å depolarize neuronmembraner og gensats handling potensialer ^tre. TMS parametre slik som frekvens, intensitet, og antallet av pulser kan bli variert for å få fram ulike nevrofysiologisk, atferdsmessige og perseptuelle effekter ^4,5. Gjentatte TMS (rTMS) innebærer administrasjon av en serie av pulser ved en forutbestemt frekvens og produserer effekter som kan vare lengre enn anvendelsen av stimulering. Germane til dagens eksperimentet, bevis viser at rTMS levert på en lav frekvens (0,5-2 Hz) har en tendens til focally redusere cortical oppstemthet, mens høyfrekvent stimulering har vært forbundet med kortikal eksitasjon ^tre. rTMS har blitt utforsket som en behandling for ulike nevrologiske og psykiatriske lidelser, spesielt depresjon ^seks.

En voksende mengde bevis tyder på at lavfrekvente rTMS kan brukes til å forbedre språket recovery hos personer med kronisk hjerneslag-indusert afasi. Naeser og kolleger ^7,8 var de første til å bruke en Hz inhibitory rTMS til høyre underlegne frontal gyrus for 20 min fem dager i uken i to uker i fire høyrehendte pasienter med kronisk ikke-flytende afasi. Betydelige forbedringer i navngiving ble observert, som varte i minst åtte måneder etter avsluttet stimulering ^åtte. Vi senere kopiert og utvidet disse resultatene, og har vist at 1 Hz stimulering resulterte i vedvarende forbedringer i både navngiving og spontan fremkalte tale i kroniske ikke-flytende afasi pasienter ^9-11. Oppmuntrende, har resultatene av små studier som disse blitt kopiert i ytterligere undersøkelser av pasienter med kronisk slag ^12, så vel som i pasienter med subakutt slag og aphasia ^13..

En viktig og nesten allestedsnærværende funksjon i tidligere TMS studier hos pasienter med ikke-flytende afasi er at de helsebringende effektene av stimulering synes å være stedsspesifikke. Vedta tilnærmingen i utgangspunktet ansatt av Naeserog kolleger, har de fleste undersøkelser der rTMS har blitt brukt for å forenkle språket utvinning målrettet de rette Pars triangularis ¹ (Brodmann område 45). Faktisk har nyere bevis antydet at stimulering av andre deler av retten mindreverdig frontal gyrus kan være ineffektivt, eller kan ha skadelige effekter på språk ytelse ^14, og understreker behovet for grundig individuell identifisering av optimal stimulering nettsteder.

Bygge på den tilnærmingen etablert av Naeser og kolleger ^8, utforsker vår pågående etterforskning effektene av hemmende rTMS i underlegne frontal gyrus på egenskaper, og også undersøker topografisk spesifisitet av rTMS effekter i rett frontallappen. I denne artikkelen gir vi en detaljert beskrivelse av hvordan en optimal stedet for stimulering kan identifiseres hos pasienter med kronisk ikke-flytende afasi. Vi deretter beskrive administrering av terapeutiske rTMS og forklare our teknikker for å vurdere effekten av stimulering i å forbedre språket utvinning i denne populasjonen.

Protocol

En. Pre-Treatment Evaluation Rekruttere pasienter som oppfyller kravene for studien. Disse kriteriene omfatter en enkelt, ensidig, venstre hemisfære hjerneinfarkt som reservedeler supplerende motor området (SMA), mild til moderat ikke-flytende tale (definert som evnen til å produsere meningsfulle ord og minst en 2-4 ord streng), mellom 18 og 75 år og minst seks måneder etter hjerneslag. I tillegg må alle potensielle pasienter kunne navnet på minst tre av de første 30 elementene på Boston Na…

Representative Results

I site-bestemmende klinisk fase av denne undersøkelsen, de fleste, men ikke alle pasienter responderer optimalt på bildet-navngiving oppgave å stimulering av de rette Pars triangularis 14. Vår erfaring er pasientenes prestasjoner på bildet navngiving mest konsekvent tilrettelagt av stimulering av ventrale posteriore aspektet av Pars triangularis (figur 3). Langvarig forbedring i ytelse på standardiserte språk vurderinger er vist i figur 4…..

Discussion

Målet med denne artikkelen er å detalj trinnene for å identifisere en lydhør målområde i den høyre hjernehalvdelen hos pasienter med kronisk ikke-flytende afasi. Ved å gjøre dette, er vi i stand til å stimulere det målet regionen terapeutisk, vurdere effekten av stimulering på egenskaper, og bruke lavfrekvente rTMS å lokke fram langsiktige forbedringer i navngiving og flyt hos pasienter med kronisk ikke-flytende afasi. Vår tilnærming gjentak og utvider metoder som brukes av tidligere etterforskere, særli…

Materials

Name of Reagent/Material	Company	Catalog Number	Comments
Rapid transcranial magnetic stimulator	Magstim
3.0 Trio Scanner	Siemens
8 channel head coil	Siemens
Brainsight neuronavigational system	Rogue Research